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摘要：近年来，城市现代化建设发展速度大幅加快，随之带来愈发严重的水污染问题，优化污水处理，是实施水生态保护的必要措施。本文以结构设计在污水处理工程中的应用为探讨主题，分析水池表面材料施工设计、防渗漏设计以及抗上浮设计等结构设计要点，从抗震设计、无缝设计以及水池抗浮设计三方面阐述污水处理工程中结构设计的具体应用。
关键词：结构设计;污水处理;应用
引言：相比于发达国家，我国污水处理技术仍处于初级发展阶段，集中处理污水的普及率不超过20%，与此同时，许多地区的污水在未经过科学处理与收集的情况下，被向附近水体内直接排放，导致水体污染问题愈发严重。实施污水处理工程，主要目的在于有效控制污水污染量的快速增长，加大在水体保护方面的投入，科学处理污水，实现对水资源的循环利用。
1污水处理工程概况
污水处理工程涵盖一整套复杂的作业流程，除了正常的过滤处理，还包括渗滤液处理、填埋以及排放管理等。对于大部分企业来说，为了提高污水处理系统的性能质量，多采取钢筋混凝土结构，构建渗沥液地下水解池，确保处理水池的质量满足污水处理作业需求。在结构设计方面，还需要贴合污水处理工程的特点与实际使用要求，重点加强结构的抗震设计、抗上浮设计以及无缝处理等，一方面强化结构的防腐性能，另一方面有利于提升整个结构在实际使用过程中的抗裂效果[1]。
2污水池结构设计要点
2.1水池表面材料施工设计
综合性是污水处理的主要特点，作为一项系统工程，污水池对结构设计的全面性具有严格要求，以水池表面材料施工设计为例，无论是表面材料的选择与使用，还是质量性能要求，均需要结合污水处理的真实需求，综合考虑其工艺特点。例如，要处理带有化学腐蚀性、重金属等物质的污水时，必要需要具有良好防渗性、防腐性的水池。在污水池传统结构设计工作中，多将重点放在了防治水池裂缝上，以避免不均匀沉降问题影响结构的牢固性、稳定性。但通过观察实际使用污水池的情况来看，水池表面材料往往会受到污水内腐蚀性物质的侵蚀，进而导致诸多细小的裂缝出现在表面上。在结构内部不断渗入腐蚀物质的情况下，其损坏速度会大幅增加。由此可见，科学选取并处理水池表面材料对污水池的优化设计具有重要影响。为了进一步延长污水池的使用寿命，除了完善表面材料相关的施工工艺设计，还可以选用适宜的涂刷材料，对水池表面进行防腐处理，形成二层结构，切实提升水池在污水处理工作中的使用性能[2]。
2.2防渗漏设计
当前，大部分厂区多选用钢筋混凝土结构形式构筑水池，以便为污水处理提供便利条件。但在结构设计方面，多重视提高并增强混凝土结构的抗压性与强度性能，忽视了对其抗渗性能方面的优化处理，导致相关系数的设计不合理，严重影响了水池在实际使用过程中的抗渗效果。与此同时，逐步降低在防渗漏要求方面的标准值，在实际使用或运行污水处理系统时，水池与满水位十分接近，受到湿度、温度等环境因素的共同影响，内外温湿差大幅增加水池结构内部的应力作用，长此以往，污水池表面便会有裂缝产生，直接影响到其使用安全性。提高对水池结构防渗漏设计的重视，是提高污水池使用成效的关键所在，对于设计人员来说，应立足于污水处理工程的具体情况，参照污水池防渗漏标准要求，科学设计其抗渗系数，优化其整体使用指标，为污水处理作业的高效落实提供必要保障。
2.3抗上浮设计
在实际使用过程中，污水处理水池主要受到两方面的作用，一是来源于地下水的作用力，二是上层滞水的浮力。在抗上浮设计方面，需重点验算其抗浮稳定性。通过总结与分析大部分工程实践可以发现，未能科学把控最低水位线，是导致水池出现上浮现象的主要因素。即相比于最低水位线，若池内的地下水位更高，则水池很容易发生上浮问题。顶板与底板会与池柱相连接，严格检验其抗浮稳定性也是一项重点内容，对于设计人员来说，需要重视抗浮稳定系数的合理化设置，防止水池在使用阶段内出现上浮现象。在基础设计与施工部分，也需着重提高并强化地基承载力，这对避免水池上浮具有一定的遏制作用[3]。
3结构设计在污水处理工程中的应用
3.1抗震设计
污水处理工程的结构设计对安全等级具有明确要求，设计人员除了需要明确结构重要性系数，还需针对地基基础的实际情况，明确上部结构设计荷载的标准值，主要包括基本雪压值、风压值，池顶走道板活载，以及地面堆载值等。
实施抗震设计，需要以污水处理工程所在的地域情况为基础，勘察整个施工场地内的地质条件，以及周边地区的构筑物情况，获取并整合所有的地质勘察资料。全面考量污水处理池设计要求的基础上，把握盛水构筑物可能受到地震震动作用力产生的具体影响。
在发生地震时，构筑物结构会受到外力作用，内部因自重形成惯性，在盛水的状态下，还会形成内部动压力，多种作用力与外部动土压力相结合，则会严重影响到水池结构的稳定性。因而，在计算分析结构抗震性设计时，应预先从地上、地下两方面区分构筑物的位置。以地下盛水构筑物的抗震设计为例，需综合考虑水池结构设计的自重惯性标准值与动水压力标准值，计算其对抗震性能的基本要求，除此以外，还需将水池内力这一要素纳入到地震作用力考虑中。
地基土层也是抗震设计中着重考量的要点内容，无论污水处理系统工程的基础埋置深度，还是验算工况，都与结构水平地震作业效应密切相关，因此需准确计算各项水平地质作用的标准值。参照水池构造的具体情况，如顶盖结构、长宽比等，以等代框架为基础，确定空间作业下地震影响力的折减系数，折减计算链杆反力。
3.2无缝设计
无缝设计工艺主要被运用在钢筋混凝土结构的设计中，在对水池的主体结构进行设计时，不仅需要考虑其抗渗等级与防水等级，还需注重选择相应的防腐措施，避免池体在实际使用过程中出现渗漏或开裂的问题现象。
无论是实施污水处理系统工程施工作业的场地土，还是地下水，均可能对钢筋材料起到不同程度的腐蚀作用，导致钢筋混凝土水池在实际使用阶段内出现竖向裂缝。在无缝设计中，需地这种材料引力、混凝土收缩诱发的贯穿性裂缝予以重点关注，提升水池整体结构性能，参照规范的设计要求配置构筑物，混凝土的强度等级也需符合抗渗防腐要求。在混凝土结构的设计中，应重点合理把控其水灰比。
3.3水池抗浮设计
在设计水池结构的抗浮性时，需结合当地具体的水文地质勘察资料，了解常年最高地下水位的具体情况，在此基础上验算其抗浮效果。与此同时，还需对底部、局部等要点区域进行抗浮验算，如其实际抗浮性与局部标准要求不符，则需采取配重、或配置抗拔桩的方式处理底板，确保其整体抗浮性满足水池结构设计的抗浮要求。通过適当提高底板标高，增强结构的安全性。
结束语：优化污水处理系统工程的结构设计，不仅在于提升污水处理水池的使用性能，也是推进污水处理设计规划规范化、系统化及标准化的必要路径。结合污水池的平面布置与使用要求，完善其在防渗漏、抗震、抗上浮方面的设计规程，进一步提升其在实际应用过程中的性能质量水平，为污水处理作业的有序进行提供可靠的硬件保障。
参考文献
[1]郭云.污水处理厂结构设计要点总结[J].广东建材，2020，36（10）：41-43+69.
[2]薛伟，卫旋，李强.基于GE PAC的生活污水处理系统设计[J].现代制造技术与装备，2020，56（09）：41-43+45.
[3]韦智操.地下污水处理厂结构设计要点分析[J].城市建筑，2020，17（26）：92-93.
中机国际工程设计研究院有限责任公司华东分院 江苏 南京 210000
关键词：结构设计;污水处理;应用
引言：相比于发达国家，我国污水处理技术仍处于初级发展阶段，集中处理污水的普及率不超过20%，与此同时，许多地区的污水在未经过科学处理与收集的情况下，被向附近水体内直接排放，导致水体污染问题愈发严重。实施污水处理工程，主要目的在于有效控制污水污染量的快速增长，加大在水体保护方面的投入，科学处理污水，实现对水资源的循环利用。
1污水处理工程概况
污水处理工程涵盖一整套复杂的作业流程，除了正常的过滤处理，还包括渗滤液处理、填埋以及排放管理等。对于大部分企业来说，为了提高污水处理系统的性能质量，多采取钢筋混凝土结构，构建渗沥液地下水解池，确保处理水池的质量满足污水处理作业需求。在结构设计方面，还需要贴合污水处理工程的特点与实际使用要求，重点加强结构的抗震设计、抗上浮设计以及无缝处理等，一方面强化结构的防腐性能，另一方面有利于提升整个结构在实际使用过程中的抗裂效果[1]。
2污水池结构设计要点
2.1水池表面材料施工设计
综合性是污水处理的主要特点，作为一项系统工程，污水池对结构设计的全面性具有严格要求，以水池表面材料施工设计为例，无论是表面材料的选择与使用，还是质量性能要求，均需要结合污水处理的真实需求，综合考虑其工艺特点。例如，要处理带有化学腐蚀性、重金属等物质的污水时，必要需要具有良好防渗性、防腐性的水池。在污水池传统结构设计工作中，多将重点放在了防治水池裂缝上，以避免不均匀沉降问题影响结构的牢固性、稳定性。但通过观察实际使用污水池的情况来看，水池表面材料往往会受到污水内腐蚀性物质的侵蚀，进而导致诸多细小的裂缝出现在表面上。在结构内部不断渗入腐蚀物质的情况下，其损坏速度会大幅增加。由此可见，科学选取并处理水池表面材料对污水池的优化设计具有重要影响。为了进一步延长污水池的使用寿命，除了完善表面材料相关的施工工艺设计，还可以选用适宜的涂刷材料，对水池表面进行防腐处理，形成二层结构，切实提升水池在污水处理工作中的使用性能[2]。
2.2防渗漏设计
当前，大部分厂区多选用钢筋混凝土结构形式构筑水池，以便为污水处理提供便利条件。但在结构设计方面，多重视提高并增强混凝土结构的抗压性与强度性能，忽视了对其抗渗性能方面的优化处理，导致相关系数的设计不合理，严重影响了水池在实际使用过程中的抗渗效果。与此同时，逐步降低在防渗漏要求方面的标准值，在实际使用或运行污水处理系统时，水池与满水位十分接近，受到湿度、温度等环境因素的共同影响，内外温湿差大幅增加水池结构内部的应力作用，长此以往，污水池表面便会有裂缝产生，直接影响到其使用安全性。提高对水池结构防渗漏设计的重视，是提高污水池使用成效的关键所在，对于设计人员来说，应立足于污水处理工程的具体情况，参照污水池防渗漏标准要求，科学设计其抗渗系数，优化其整体使用指标，为污水处理作业的高效落实提供必要保障。
2.3抗上浮设计
在实际使用过程中，污水处理水池主要受到两方面的作用，一是来源于地下水的作用力，二是上层滞水的浮力。在抗上浮设计方面，需重点验算其抗浮稳定性。通过总结与分析大部分工程实践可以发现，未能科学把控最低水位线，是导致水池出现上浮现象的主要因素。即相比于最低水位线，若池内的地下水位更高，则水池很容易发生上浮问题。顶板与底板会与池柱相连接，严格检验其抗浮稳定性也是一项重点内容，对于设计人员来说，需要重视抗浮稳定系数的合理化设置，防止水池在使用阶段内出现上浮现象。在基础设计与施工部分，也需着重提高并强化地基承载力，这对避免水池上浮具有一定的遏制作用[3]。
3结构设计在污水处理工程中的应用
3.1抗震设计
污水处理工程的结构设计对安全等级具有明确要求，设计人员除了需要明确结构重要性系数，还需针对地基基础的实际情况，明确上部结构设计荷载的标准值，主要包括基本雪压值、风压值，池顶走道板活载，以及地面堆载值等。
实施抗震设计，需要以污水处理工程所在的地域情况为基础，勘察整个施工场地内的地质条件，以及周边地区的构筑物情况，获取并整合所有的地质勘察资料。全面考量污水处理池设计要求的基础上，把握盛水构筑物可能受到地震震动作用力产生的具体影响。
在发生地震时，构筑物结构会受到外力作用，内部因自重形成惯性，在盛水的状态下，还会形成内部动压力，多种作用力与外部动土压力相结合，则会严重影响到水池结构的稳定性。因而，在计算分析结构抗震性设计时，应预先从地上、地下两方面区分构筑物的位置。以地下盛水构筑物的抗震设计为例，需综合考虑水池结构设计的自重惯性标准值与动水压力标准值，计算其对抗震性能的基本要求，除此以外，还需将水池内力这一要素纳入到地震作用力考虑中。
地基土层也是抗震设计中着重考量的要点内容，无论污水处理系统工程的基础埋置深度，还是验算工况，都与结构水平地震作业效应密切相关，因此需准确计算各项水平地质作用的标准值。参照水池构造的具体情况，如顶盖结构、长宽比等，以等代框架为基础，确定空间作业下地震影响力的折减系数，折减计算链杆反力。
3.2无缝设计
无缝设计工艺主要被运用在钢筋混凝土结构的设计中，在对水池的主体结构进行设计时，不仅需要考虑其抗渗等级与防水等级，还需注重选择相应的防腐措施，避免池体在实际使用过程中出现渗漏或开裂的问题现象。
无论是实施污水处理系统工程施工作业的场地土，还是地下水，均可能对钢筋材料起到不同程度的腐蚀作用，导致钢筋混凝土水池在实际使用阶段内出现竖向裂缝。在无缝设计中，需地这种材料引力、混凝土收缩诱发的贯穿性裂缝予以重点关注，提升水池整体结构性能，参照规范的设计要求配置构筑物，混凝土的强度等级也需符合抗渗防腐要求。在混凝土结构的设计中，应重点合理把控其水灰比。
3.3水池抗浮设计
在设计水池结构的抗浮性时，需结合当地具体的水文地质勘察资料，了解常年最高地下水位的具体情况，在此基础上验算其抗浮效果。与此同时，还需对底部、局部等要点区域进行抗浮验算，如其实际抗浮性与局部标准要求不符，则需采取配重、或配置抗拔桩的方式处理底板，确保其整体抗浮性满足水池结构设计的抗浮要求。通过適当提高底板标高，增强结构的安全性。
结束语：优化污水处理系统工程的结构设计，不仅在于提升污水处理水池的使用性能，也是推进污水处理设计规划规范化、系统化及标准化的必要路径。结合污水池的平面布置与使用要求，完善其在防渗漏、抗震、抗上浮方面的设计规程，进一步提升其在实际应用过程中的性能质量水平，为污水处理作业的有序进行提供可靠的硬件保障。
参考文献
[1]郭云.污水处理厂结构设计要点总结[J].广东建材，2020，36（10）：41-43+69.
[2]薛伟，卫旋，李强.基于GE PAC的生活污水处理系统设计[J].现代制造技术与装备，2020，56（09）：41-43+45.
[3]韦智操.地下污水处理厂结构设计要点分析[J].城市建筑，2020，17（26）：92-93.
中机国际工程设计研究院有限责任公司华东分院 江苏 南京 210000